Vulcanização em Túnel de Ar Quente
e Radiação Infravermelha

O desenvolvimento dos túneis de ar quente ocorreu em meados da década de 60. Os túneis de ar quente foram concebidos para vulcanizar extrudidos de secção muito pequena e paredes finas e esta limitação deve-se à fraca transmissão de calor do ar para o extrudido. No entanto, foram efectuados diversos tipos de melhoramentos, no sentido de melhorar a eficiência deste processo de vulcanização, não somente aumentando o comprimento dos túneis e a temperatura de vulcanização, mas, e principalmente, fazendo circular a corrente de ar quente numa direcção paralela à direcção do extrudido. A associação de uma zona de aquecimento por radiação infravermelha ao túnel de ar quente é uma outra forma de melhorar a sua eficácia de vulcanização.

A vulcanização em túnel de ar quente é um processo:

• Contínuo;
• A forma da secção do artefacto produzido é obtida na fase de extrusão;
• Que utiliza a energia eléctrica ou a combustão de gás para o aquecimento do ar. Como se referiu, o aquecimento do extrudido é por vezes reforçado por radiação infravermelha, obtida também por meio da energia eléctrica.
• Que se realiza sem pressão.

O extrudido é conduzido para o túnel de ar quente, o qual pode ser aquecido a temperaturas que variam entre 160 e 280ºC; o comprimento do túnel é variável, mas comprimentos da ordem dos 9 a cerca de 20 metros são muito usuais. A câmara de aquecimento tem uma altura de 110 mm e a largura de 220 mm. O extrudido é transportado sobre uma cinta em Teflon, reforçada com fibra de vidro. Alguns tipos de túneis de ar quente operam num método de fluxo reverso e com um reforço de aquecimento por radiação infravermelha, um túnel de 10 a 12 metros permite obter velocidades de vulcanização da ordem de 50 metros por minuto.

Alguns sistemas deste tipo foram concebidos no sentido de aumentar a sua eficiência de vulcanização e de não ocuparem muito espaço, como se mostra na Figura 55. Estes sistemas ditos compactos apresentam, como no caso da figura, três percursos em aquecimento e dois percursos em arrefecimento. Caso se trate de um túnel com 12 metros de comprimento, teremos um percurso de cerca 32 metros em aquecimento e de cerca 24 metros em arrefecimento. O aumento do tempo de residência permite obter, com este sistema, uma maior eficácia de vulcanização.

Fig. 55 – Túnel de ar quente de tipo compacto

Embora seja um método utilizado com alguma extensão na Europa e profusamente utilizado na América do Norte, não é um método que apresente vantagens notórias sobre os restantes métodos de vulcanização em contínuo. A combinação de um túnel de ar quente com um sistema de radiação infravermelha tem muito sucesso na produção de artefactos extrudidos em borracha de silicone. Os túneis de ar quente apresentam também um grande interesse como complemento de instalações de vulcanização em contínuo pelo método da radiação de alta frequência.

A Figura 52, atrás apresentada, mostra um túnel de ar quente. As Figuras 56 e 57 mostram, respectivamente, um sistema associado de radiação infravermelha e uma vista da câmara de radiação infravermelha.

Fig. 56 – Túnel ar quente com secção de radiação infravermelha
Cortesia Rubicon Gummitechnik und
Maschinenbau GmbH, Saale, Alemanha

Fig. 57 – Vista da câmara de radiação infravermelha
Cortesia Rubicon Gummitechnik und Maschinenbau GmbH,
Saale, Alemanha

A secção de aquecimento por radiação infravermelha tem um comprimento de 1,5 metros e é aquecida por meio de emissores de radiação infravermelha de onda curta, com uma potência máxima de 24 kW. A intensidade da radiação é regulável. Esta radiação de alta intensidade provoca uma vulcanização choque (shock-vulcanization), o que origina uma rápida vulcanização da superfície do extrudido e em toda a sua massa, face ao seu poder penetrante.

A Figura 58 apresenta uma linha típica de vulcanização em túnel de ar quente, assistida por uma zona de radiação infravermelha:

Fig. 58 − Linha típica de vulcanização em túnel de ar quente,
assistida por uma zona de radiação infravermelha
(clicar para ampliar)